Vitamina D

Vitamina D este un hormon important pentru sănătate și prevenirea bolilor. Acțiunile vitaminei D sunt mediate de receptorul acesteia care se leagă de forma activă a vitaminei D [1,25(OH)2D] pentru a induce atât răspunsurile de transcripție cât și cele non-genomice. Vitamina D are funcții clasice bine cunoscute în absorbția de calciu și metabolismul osos, dar cercetările ulterioare subliniază importanța acțiunilor neobișnuite ale vitaminei D intr-o varietate de tipuri de celule. Aceste acțiuni includ adaptarea sistemului imunitar și reglementarea proliferării celulelor. Aportul adecvat de vitamina D este esențial pentru sănătatea mamei și a fătului în timpul sarcinii, precum și datele epidemiologice confirmă faptul că multe femei gravide au niveluri scăzute de vitamina D. În special deficitul de vitamina D se corelează cu diabetul zaharat și vaginită bacteriană. Studiile ulterioare subliniază importanța rolurilor neobișnuite ale vitaminei D în timpul sarcinii și asupra placentei. Placenta produce și raspunde vitaminei D atunci când, funcțiile acesteia modulează producerea de cytokine și răspunsul imun la infecții. Descriem metabolismul vitaminei D, răspunsurile celulare către aceasta și apoi sintetizarea rolurilor vitaminei D asupra sarcinii și fătului.

1.Introducere

Sistemul endocrin al vitaminei D este esențial pentru homeostazia de calciu, mineralizarea oaselor, funcția sistemului imunitar, proliferarea celulelor și prevenirea bolilor [1]. Vitamina D se poate obține și din alte surse, nu doar din alimentație. În schimb, acest nutrient este un hormon care poate fi sintetizat de la un precursor de steroizi, în cazul în care nu se poate obține din alimentație. Vitamina D a fost descoperită ca un tratament preventiv pentru rahitism, o boală a copiilor, care se manifestă prin fracturi și deformări osoase [2]. Acțiunile clasice ale acestui hormon au fost descrise pentru prima dată în rinichi și oase. Știm acum, că vitamina D este, de asemenea, implicată in multe procese neobișnuite [3]. Vitamina D in sine este lipsită de activitate biologică, dar conversia enzimatică la 1a, 25-dihidroxivitaminei D [1,25(OH)2D] generează formularul hormonal cu diverse activități biologice [4]. Acțiunile 1,25(OH)2D sunt mediate printr-o afinitate specifică legându-o de receptorul vitaminei D (VDR), care este prezent în mai multe țesuturi [5,6]. Organele vizate de acțiunile neobișnuite ale sistemului endocrin de vitamină D sunt celulele pancreatice ß, inima, sistemul cardiovascular și creierul [6]. Răspunsurile țesuturilor includ efectele asupra secreției de hormoni, modulării răspunsurilor imune și de control asupra proliferării si diferențierii celulelor [3]. Analog se poate dovedi utilitatea vitaminei D pentru prevenirea unor boli umane și pentru tratarea cancerului și bolilor autoimune [7,8]. Această recenzie sintetizează metabolismul și acțiunea vitaminei D , punând accentul pe funcțiile vitaminei D in timpul sarcinii umane, precum și vilozității placentare umane.

2.Biochimia vitaminei D și receptorul vitaminei D

2.1 Metabolismul și transportul vitaminei D

Vitamina D este un termen general pentru o familie chimică legată de hormoni secosteroizi. Vitamina D2 este de origine vegetală și vitamina D3 este de origine animală (Fig.1). La om, vitamina D2 mai este numită și ergocolecalciferol, fiind cu o treime mai puternică decât vitamina D3, care este deasemenea numită colecalciferol [22]. Vitamina D poate fi obținută din surse alimentare, dar poate fi de asemenea sintetizată. Radiațiile ultraviolete B induc separarea segmentului B de 7 dehidrocolesterol în piele pentru a produce secosteroizi de vitamina D3 [1,23] (Fig.2). În continuare “Vitamina D” este utilizată pentru a reprezenta, fie vitamina D2, fie vitamina D3. Vitamina D și metaboliții sunt hidrofobi și >99% sunt transportați în sânge legați de vitamina D legând proteine (TAD, cunoscute, de asemenea sub numele de GC-globulină), care se leagă cu afinitate mare pentru 25OHD ¼ 24,25(OH)2D>1,25(OH)2D> vitamina D2 sau D3. O mică parte (<1%) din acești metaboliți sunt deasemenea transportați de către albumină și de lipoproteine [2,24]. TAD- legat de vitamina D2 și D3 sunt internalizate în ficat și hidroxilarea de către enzima mitocondrială P450 generează 25OHD, care este predominant compus din vitamina D în circulație. La nivelul tubilor renali proximali ai rinichilor, DBP-25OHD se leagă și este internalizat de către megalin/ cubilin, o pereche de receptori heterodimerici [25,26]. 25OHD este lansat și hidroxilat de 25-hidroxivitamina 1ahydroxylase D3, produsul genei CYP27B1, pentru a produce 1,25 (OH) 2D. Acest lucru a generat 1,25(OH)2D ca fiind un element cheie în medierea funcțiilor clasice ale vitaminei D în homeostazia calciului și mineralizarea oaselor [4,27,28]. Producția de 1,25(OH)2D în rinichi este stimulată de homonul paratiroidian și inhibat de factorul de creștere 23 de calciu și de concentrațiile crescute de fosfat [29]. Expresia extra-renală a CYP27B1 și producția 1,25(OH)2D de 25OHD apare în celulele imune, piele, placentă și alte țesuturi [1,13,30] și poate contribui atât la sănătatea femeilor gravide, cât și a celor care nu sunt gravide [13,31,32]. Importante, atât 1,25(OH)2D cât și 25OHD sunt inactivate prin CYP24A1, o enzimă a 24-hidroxilazei mitocondriale a citocromului P450. Această hidroxilază convertește ambele substraturi în produse finite inactive, inclusiv 1,24,25- trihidroxivitamina D și 24,25-dihidroxivitamina D [27,33]. Ca CYP24A1 trascrierea este indusă de 1,25(OH)2D [34], 1,25(OH)2D oferind un control feedback negative de 1,25(OH)2D. Mecanismele de import 2D 25OHD și 1,25 (OH) în majoritatea țesuturilor non-renale sunt slab înțelese. TAD-legat de componentele vitaminei D au un efect limitat asupra majorității celulelor țintă și activității biologice, această activitate corelându-se adeseori cu concentrația hormonilor liberi [2,35,36]. Acest lucru este în acord cu “ipoteza hormonului liber” care pretinde că forma activă pentru majoritatea celulelor țintă nu este legată de 1,25(OH)2D, care difuzează prin membrane plasmatică și se leagă de VDR pentru a efectua răspunsuri, fie, non-genomice, fie, transcripționale sau ambele [37]. Cu toate acestea, megalin/cubilin mediază importul de TAD-25OHD legate în celulele mamare, care exprimă CYP27B1 și poate produce, prin urmare, 1,25(OH)2D intracellular [38]. Megalin/cubilin- mediate de endocytosis pot fi implicate în importul de DBP-25OHD în alte celule-țintă CYP27B1 [39]. Un astfel de candidat este placenta, care exprimă megalin și cubilin [40e45]. Ceea ce nu se știe încă este dacă compușii vitaminei D intră în celulele placentare de endocytosis de DBP-25HD, prin difuzarea de hormon liber, dau prin ambele mecanisme. Polimorfisme și variante alelice ale sistemului de vitamină D au fost corelate cu boala. În special, polimorfisme în genele VDR și TAD associate cu mai multe forme de cancer, scleroză multiplă, boală pulmonară obstructivă cronică și polimorfisme în gene VDR, CYP27B1 și cubilin sunt associate cu diabet zaharat de tip I [46e50]. Unele dintre aceste polimorfisme produc modificări la nivelurile de 25OHD circulant, în timp ce altele pot afecta circulația vitaminei D la alte niveluri [46].